Двойные латуни. Диаграмма состояния. Примеси. Структура и свойства

1.

Презентация по теме:
«Двойные латуни. Диаграмма
состояния. Примеси. Структура и
свойства.»
Выполнила:
Андреева Елена
группа 43314/1

2.

Лату́нь — двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где
основным легирующим компонентом является цинк, иногда с
добавлением олова (меньшим, чем цинка, иначе получится традиционная
оловянная бронза), никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.

3.

При сплавлении меди с цинком образуется ряд твердых растворов α, β, γ, ε.
Наиболее часто структура латуней состоит из α- или α+β’- фаз.

4.

Наиболее часто структура латуней состоит из α- или α+β’- фаз.

5.

Диаграмма состояния системы Cu-Zn и рекомендуемые температурные
интервалы: 1 - нагрева под обработку давлением; 2 - рекристаллизационного
отжига; 3 - отжига для уменьшения остаточных напряжений

6.

Механические свойства латуней определяются свойствами фаз. По мере увеличения
содержания цинка в латунях их прочность возрастает (рис. 2). Наибольшая прочность
достигается в двухфазной области α + β при содержании цинка 45...47%, но как только β'-фаза
полностью заменит α-фазу, прочность резко уменьшается из-за высокой хрупкости сплавов.
Влияние содержания цинка на механические свойства латуней

7.

Цинк довольно резко снижает теплопроводность λ и электропроводность σ и при
содержании его в латунях более 20% эти свойства не превышают 40% от соответствующих
характеристик меди (рис. 3). При увеличении содержания цинка коэффициент линейного
расширения латуней монотонно увеличивается, а плотность уменьшается.
Влияние содержания цинка на физические свойства латуней

8.

ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА ЛАТУНЕЙ
Алюминий полностью входит в твердый раствор и как примесь не оказывает
отрицательного влияния на свойства латуней. Малые добавки алюминия
уменьшают угар цинка при плавке: на поверхности расплава образуется
защитная пленка из оксида алюминия, препятствующая испарению цинка.

9.

Никель и марганец в небольших количествах входят в твердый раствор и не
оказывают заметного влияния на физические, механические и технологические
свойства латуней. Никель повышает температуру рекристаллизации латуней.

10.

Железо имеет очень малую растворимость в медно-цинковом твердом
растворе при комнатной температуре и образует в латунях самостоятельную
фазу – железистую составляющую. Эта фаза ферромагнитная, и она резко
изменяет магнитные свойства латуней. Поэтому в латунях, которые
применяют для изготовления антимагнитных деталей, содержание железа
допускается не выше 0,03%. Железо затрудняет развитие процесса
рекристаллизации латуней и измельчает зерно, в связи с чем значительно
повышаются механические и технологические свойства сплавов.

11.

Кремний как примесь входит в твердый раствор. Под влиянием кремния
улучшаются процессы пайки и сварки латуней, повышается стойкость против
коррозионного растрескивания.

12.

Фосфор незначительно растворяется в медно-цинковых сплавах в твердом
состоянии. При затвердении сплава он образует промежуточную фазу, которая
повышает твердость и резко снижает пластичность латуней. Небольшие
количества фосфора оказывают положительное влияние на латуни, повышая их
механические свойства и измельчая зерно литого металла, но при
рекристаллизации
деформированных
латуней
фосфор
применять
не
рекомендуется, так как цинк является более энергичным раскислителем, чем
фосфор

13.

Висмут относится к наиболее вредным примесям. Он практически не
растворяется в медно-цинковых сплавах в твердом состоянии и образует на
границах зерен легкоплавкую эвтектику, состоящую практически из чистого
висмута
Сурьма является вредной примесью в медно-цинковых сплавах. Она ухудшает
технологическую пластичность как при горячей, так и при холодной обработке
давлением. Однако микродобавки сурьмы (до 0,1%) к двухфазным латуням
частично локализирует коррозию, связанную с обезцинкованием.

14.

Физические свойства
Плотность — 8500—8700 кг/м³.
Удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,377 кДж·кг−1·K−1.
Удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)·10−6 Ом·м .
Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C.
С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь
достаточно хорошо сваривается различными видами сварки, в том числе газовой
и дуговой в среде защитных газов, и прокатывается. Технологии сварки латуни
описаны в соответствующей литературе. Хотя поверхность латуни, если не
покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она лучше сопротивляется
действию атмосферы, чем медь. Имеет жёлтый цвет и отлично полируется.
Висмут и свинец имеют вредное влияние на латунь, так как уменьшают
способность к деформации в горячем состоянии. Тем не менее легирование
свинцом применяют для получения сыпучей стружки, что облегчает её резку.